การประยุกต์ใช้แขนกลบนอากาศยานไร้คนขับ เพื่อช่วยเหลือผู้ประสบภัยอัคคีภัย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาแขนกลสำหรับติดตั้งบนอากาศยานไร้คนขับ (Unmanned Aerial Vehicle: UAV) ประเภทมัลติโรเตอร์ โดยมุ่งเน้นการประยุกต์ใช้งานในการช่วยเหลือผู้ประสบภัยจากเหตุอัคคีภัยในพื้นที่เข้าถึงยาก ระบบแขนกลที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยกลไกมือจับชิ้นงานซึ่งผลิตจากวัสดุที่มีน้ำหนักเบาแต่มีความแข็งแรงสูง และระบบควบคุมที่สามารถสั่งงานให้จับและปล่อยวัตถุได้อย่างแม่นยำระหว่างที่อากาศยานไร้คนขับอยู่ในระหว่างการบิน จากการทดสอบภาคสนาม พบว่าแขนกลที่พัฒนาขึ้นสามารถรับน้ำหนักวัตถุได้สูงสุดถึง 10 กิโลกรัม โดยในการทดสอบครั้งนี้ได้เลือกใช้น้ำหนักวัตถุระหว่าง 1.3–3 กิโลกรัม เพื่อความปลอดภัยและความเสถียรในการบิน โดยสามารถหยิบจับวัตถุที่มีลักษณะแตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่ (1) ลูกบอลดับเพลิงน้ำหนัก 1.3 กิโลกรัม (2) กล่องปฐมพยาบาลน้ำหนัก 3 กิโลกรัม และ (3) เสื้อชูชีพน้ำหนัก 2 กิโลกรัม อากาศยานไร้คนขับสามารถทำการบินขึ้น-ลง ในแนวดิ่งที่ระดับความสูง 10 เมตร ภายใต้สภาวะลมควบคุม 0–3 เมตร/วินาที (พัดจากทิศตะวันตกไปตะวันออก) และเคลื่อนที่ได้อย่างเสถียรในขณะทำการจับวัตถุทั้งสามชนิด โดยไม่กระทบต่อความเสถียรการบินของอากาศยานไร้คนขับ อย่างมีนัยสำคัญ (FSI ≥ 0.9) และใช้เวลา 5 นาที โดยแขนกลสามารถหยิบจับวัตถุได้สำเร็จในอัตราเฉลี่ยที่ 97% แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการนำระบบดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า การติดตั้งแขนกลบนอากาศยานไร้คนขับสามารถเพิ่มขีดความสามารถในการปฏิบัติงานกู้ภัยในพื้นที่เสี่ยงภัยอัคคีภัยได้อย่างมีประสิทธิผล ทั้งในแง่ของความเร็วในการเข้าถึง ความปลอดภัย และความแม่นยำในการส่งมอบอุปกรณ์ช่วยชีวิตไปยังผู้ประสบภัย